近日，江汉大学光电材料与技术学院电子信息专业硕士研究生姚嘉作为独立第一作者，在国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》（IF=16.6）上发表题为《Scalable Precise Nanofilm Coating and Gradient Al Doping Enable Stable Battery Cycling of LiCoO₂ at 4.7 V》的研究论文。论文指导老师为光电材料与技术学院李煜宇副教授、李兆槐博士和解明教授，江汉大学为第一通讯单位。

钴酸锂（LCO）正极材料因其高能量密度而被广泛应用于便携式设备和3C电子产品的锂离子电池中。目前商用LCO的工作电压最高仅为4.5 V，容量最高仅能达到185 mAh g^-1，距离其理论比容量相差甚远。提高LCO的充电截止电压可以提升材料容量，进而提升其能量密度，对解决便携式电子产品“电量焦虑”的问题具有重要意义。然而，在高充电截止电压环境下，LCO的表面活性较高，与电解液的界面在电化学过程中更易发生严重的副反应，而且LCO在高截止电压下发生严重的体相不可逆相变，导致高电压下LCO的循环寿命大幅下降。

该研究通过基于粉末原子层沉积（ALD）的精准纳膜包覆和掺杂（PNCD）技术，在商用LCO表面精准构筑了一种集合了超薄LiAlO₂包覆层和Al元素梯度掺杂的新型多功能表面结构，此结构同时抑制LCO与电解液之间的副反应和体相不可逆相变，实现了LCO正极材料在4.7V高截止电压下的电化学性能突破。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202407898

文：光电材料与技术学院

编辑：赵明

审核：江萱